探讨脉冲电流对H13热模具钢球化退火组织和性能的影响开题报告.doc

毕业论文（设计）开题报告题目名称探讨脉冲电流对H13热模具钢球化退火组织和性能的影响学生姓名专业机电技术教育班级一、选题的目的意义采用脉冲电流对材料进行改性处理，是国内近年来采用的一种新型热处理工艺，它在改善其切削加工性能的同时，又降低加热温度、缩短保温时间、细化合金凝固组织具有重要的作用。本课题的研究意义在于通过实验证明利用脉冲电场对材料进行处理后对材料组织和性能方面的影响，以及提高材料抗疲劳强度，让产品的失效率降到最低提高对材料的利用率和延长产品的使用寿命等方面的作用。目前人们对电脉冲机理及规律还缺乏系统完整的了解，基础研究的不足制约了该技术的应用。研究上的不足和此技术所带来的美好前景使该技术领域更具魅力，并成为材料处理领域的新热点。该领域的研究将会向以下方向发展：（1）脉冲电流的研究将会受到更多的关注，并可望广泛应用于生产实际；（2）凝聚态物理及工业用电等跨学科研究人员将会被吸引到该领域中；（3）研究经费投入会更大，研究装备的起点将更高；（4）基础研究工作将会受到更多的重视，电脉冲的机制、规律和条件的研究将会有较大的突破。对于利用脉冲电流改善材料组织的研究在国内外已经有一定的进展，但对于那些长期利用传统热处理的研究者或工作者来说在一定时间内是很难接受和利用这种新的热处理方法，但我相信在不久的将来，利用脉冲电流改善材料组织的热处理方法会被人们所广泛接受，成为热处理工艺的一种新的革命，取得很大的发展前景和效益。二、目前研究现状近20年来，国内外超快速加热技术发展很快，可以用来对金属材料进行表面强化处理。利用脉冲电流改善材料组织的研究一直很活跃,如：利用脉冲电流细化Sn-Pb合金、铝合金的凝固组织，促进合金的超塑变形，对钢的损伤进行恢复，促进碳钢淬火裂纹的愈合等，这些研究都取得了不同程度的进展。人们分别用“交流磁场+稳恒磁场”、“稳恒磁场+交流电流”、旋转磁场、脉冲磁场对铝合金等金属材料凝固过程的细化效果进行了研究，以上的处理称为电磁场细化处理，它是近十几年才发展起来的新颖的金属凝固组织细化法。尤其是脉冲电流和脉冲磁场细化法，因其细化效果更明显、对样品无污染、操作简便，近年来受到人们的高度重视。但目前国内研究电脉冲作用所使用的装置多为非接触式产生稳态脉冲电流，而使用接触式产生非稳态电脉冲的装置，研究钢在固态相变过程中的组织变化，却很少有报道。在外加物理场处理技术中，人们研究最多的是电流处理技术。国内外学者采用直流电流、交流电流、以及高强度脉冲电流处理金属熔体，从低熔点的锡铅合金、较高熔点的铝铜合金到高熔点的钢铁材料，进行了大量的研究工作，取得了许多研究成果。三、主要研究内容1采用脉冲球化退火新工艺参数2通过改变脉冲电流的大小，观察H13热模具钢经过球化退火处理后对组织和性能的影响；3观察金相显微组织，进行硬度测试；4通过实验结果与普通热处理在性能和组织上进行比较，找出理想的脉冲电流；5通过学习有限元软件得出的结果与实验所得结果进行比较，得出结论。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1主要研究方法：（1）在炉膛内安放一个10100mmH13钢试棒，接上脉冲发生器上；（2）然后在脉冲电路中安装（或插入）不同的电阻后，再通上脉冲电流，对H13热模具钢进行球化退火处理；（3）通过计算求出电流的大小；（4）在金相显微下观察试样在不同脉冲电流退火处理后组织和性能的变化；（5）并与普通热处理在性能和组织上加以区别。2主要技术指标：（1）硬度值测定；（2）金相显微组织对比。五、主要参考文献与资料1ObmoriY.otal:MetalScience1974(1):3572班春燕，翠建忠，巴启先等.材料研究学报，2002，12（3）3佟晓辉:金属热处理1990(8):144施平.机械工程专业英语.哈尔滨：哈尔滨工业出版社，20025NakadaM,shilharaY.FlemingsM.ModificationofsolidificationstructurebypulseelectricdischargingJ.ISIJInternational19906王焕琴,杜家熙,马孝琴.机械工程材料与热加工,成都:电子科技大学出版社,20007刘晓平，陈强，杨程.电脉冲改善金属材料组织的应用现状J.铸造设备研究，2005（4）：51548李泉华.热处理应用技术.北京：机械工业出版社，19999邦武立郎等,日本金属学会会报,1975,V.14(9):0810唐勇，王建中，苍大强.电脉冲对高碳钢凝固组织的影响,钢铁研究学报，1999(4):444711潭家骏.金属材料及热处理专业知识解答.北京：国防工业出版社，199712NakadaM,shilharaY.FlemingsM.ModificationofsolidificationstructurebypulseelectricdischargingJ.ISIJInternational199013黄卫东、丁国陆等.非稳态过程与凝固界面形态下选